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智慧油氣田解決方案

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智慧油氣田解決方案摘要力控科技智慧油氣田解決方案是在“數(shù)字油氣田"的基礎(chǔ)上

詳細(xì)介紹

智慧油氣田解決方案

摘要

力控科技智慧油氣田解決方案是在“數(shù)字油氣田"的基礎(chǔ)上，借助業(yè)務(wù)模型與專家系統(tǒng)，全面感知油氣田動(dòng)態(tài)，自動(dòng)操控油氣田業(yè)務(wù)，智能預(yù)測(cè)油氣田變化趨勢(shì)，持續(xù)優(yōu)化油氣田管理，虛擬專家輔助油氣田決策，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)智能地管理油氣田，實(shí)現(xiàn)油氣田生產(chǎn)過程自動(dòng)化、業(yè)務(wù)管理協(xié)同化和信息的全面共享，并通過井位部署的可視化，油藏、鉆采、地面工程方案的化，力爭(zhēng)達(dá)到“看地圖調(diào)度、聽數(shù)字指揮、讓數(shù)字說話"的目標(biāo)。

一、方案概述

力控科技智慧油氣田解決方案，為油氣田發(fā)展提供強(qiáng)有力的信息平臺(tái)支撐，更好地解決國(guó)內(nèi)油氣田企業(yè)信息化中缺少統(tǒng)一信息資源服務(wù)平臺(tái)的問題，幫助油氣田改進(jìn)勞動(dòng)組織形式、扁化管理層級(jí)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、推動(dòng)體制創(chuàng)新。

二、設(shè)計(jì)目標(biāo)

通過智慧油氣田建設(shè)，實(shí)現(xiàn)油氣田的“四個(gè)轉(zhuǎn)變"：一是數(shù)據(jù)管理由分散采集、逐級(jí)匯總、層層上報(bào)向源頭采集、集中管理、共享轉(zhuǎn)變；二是地質(zhì)研究由分專業(yè)、多層次的研究向跨專業(yè)、不同學(xué)科的協(xié)同研究轉(zhuǎn)變；三是生產(chǎn)管理由人工巡檢、逐級(jí)反映、經(jīng)驗(yàn)管理向生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)指揮的轉(zhuǎn)變；四是經(jīng)營(yíng)管理由分系統(tǒng)操作、期末算賬、事后分析向業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)、事前預(yù)測(cè)、事中控制、優(yōu)化決策轉(zhuǎn)變。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)部署方案主要由四個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次構(gòu)成，分別為總公司級(jí)、采油（氣）廠級(jí)、作業(yè)區(qū)級(jí)、場(chǎng)站級(jí)。

系統(tǒng)整體架構(gòu)如下圖所示：

1、 總公司部署架構(gòu)

以各采油（氣）廠數(shù)據(jù)（實(shí)時(shí)、關(guān)系）平臺(tái)作為數(shù)據(jù)源對(duì)象，將總公司需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)同步至總公司實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，建立總公司業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)。

2、采油（氣）廠部署架構(gòu)

采油（氣）廠部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，接收作業(yè)區(qū)傳送的數(shù)據(jù)。通過對(duì)各個(gè)作業(yè)區(qū)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成，建設(shè)采油（氣）廠的業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)，提供準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、工況分析、安全管理、報(bào)表管理、設(shè)備管理等，并根據(jù)各油氣田實(shí)際情況拓展其它業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)，不斷完善采油（氣）廠的生產(chǎn)管理平臺(tái)。

3、作業(yè)區(qū)部署架構(gòu)

在作業(yè)區(qū)進(jìn)行軟硬件安裝及部署，將其管轄范圍內(nèi)站點(diǎn)、井場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)通訊方式進(jìn)行整合，對(duì)所有設(shè)備信息、區(qū)域位置及狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)識(shí)，建立標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)表和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

為了提高生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性，通過安全隔離網(wǎng)關(guān)和工業(yè)防火墻將作業(yè)區(qū)分為辦公網(wǎng)和生產(chǎn)網(wǎng)兩部分，可以有效隔離信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的影響，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性。

作業(yè)區(qū)部署架構(gòu)如下圖所示：

4、 井場(chǎng)部署架構(gòu)

油氣田現(xiàn)場(chǎng)分為油（氣）井和場(chǎng)站兩類，油（氣）井采用無人值守站的模式，場(chǎng)站采用有人值守站的模式。

1） 油（氣）井

油（氣）井采用無人值守站的模式，RTU作為無人值守站的數(shù)據(jù)通信中心，與油（氣）井進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與通信。作業(yè)區(qū)的采集通信服務(wù)器則通過RTU采集油（氣）井的數(shù)據(jù)。

油（氣）井的部署架構(gòu)如下圖所示：

2） 場(chǎng)站

油氣田的場(chǎng)站包括聯(lián)合站、接轉(zhuǎn)站、計(jì)量站、增壓站、注水站等各類站控系統(tǒng)。站控系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制和智能分析于一體的綜合管理系統(tǒng)，站控系統(tǒng)由負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集的硬件部分和負(fù)責(zé)分析管理的軟件部分構(gòu)成。

站控系統(tǒng)的部署架構(gòu)如下圖所示：

四、功能特點(diǎn)

1、生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。油井、供注水系統(tǒng)、增壓站、計(jì)量站、聯(lián)合站、管網(wǎng)等現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集技術(shù)采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，結(jié)合各生產(chǎn)場(chǎng)所的二維或三維工藝流程圖進(jìn)行組態(tài)，操作管理人員可以隨時(shí)隨地查看現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況。

2、 功圖分析診斷與計(jì)量。由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫共同完成示功圖數(shù)據(jù)監(jiān)控、設(shè)備工況分析及示功圖展示，判斷抽油機(jī)的工況狀態(tài)。通過功圖對(duì)比與分析，可以對(duì)任意時(shí)間段內(nèi)的歷史功圖進(jìn)行查詢與分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工況異常，追蹤分析變化趨勢(shì)和變化規(guī)律。

根據(jù)自動(dòng)采集的功圖，在工況分析的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)液量的計(jì)算，每?jī)尚r(shí)形成油井生產(chǎn)報(bào)表。

3、 生產(chǎn)分析。生產(chǎn)分析主要針對(duì)采油、注水、集輸、開發(fā)等專業(yè)領(lǐng)域，通過圖表、曲線等形式反映主要生產(chǎn)指標(biāo)、工作運(yùn)行情況及用能（水、電、氣）情況，并自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表及圖表。

4、生產(chǎn)預(yù)報(bào)警。按照采油、注水、集輸、巡護(hù)等專業(yè)，在生產(chǎn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)定合理的報(bào)警閾值及變化梯度，當(dāng)生產(chǎn)參數(shù)變化異常、但尚未達(dá)到報(bào)警限值時(shí)進(jìn)行預(yù)警，提前處置各種問題，避免事故發(fā)生、保證生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行。系統(tǒng)還提供載荷、壓力、溫度、電流等參數(shù)異常的預(yù)警、報(bào)警以及跟蹤、處置。

5、 生產(chǎn)報(bào)表。通過各類數(shù)據(jù)表格展示、操作、處理各級(jí)生產(chǎn)單位的井站、站場(chǎng)、閥室、凈化、管線等生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，生成各級(jí)符合用戶業(yè)務(wù)需求及格式要求的報(bào)表。

6、 電子巡井。利用電子巡井取代原有人工巡井的方式，按照定時(shí)切換、人工鼠標(biāo)、鍵盤操作，通過抽油機(jī)參數(shù)、視頻信息、功圖工況等信息逐一完成井口巡視。

五、給客戶帶來的價(jià)值

1、力控科技智慧油氣田解決方案，為企業(yè)建設(shè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的智能化處理、業(yè)務(wù)的有效協(xié)同、信息資源的全面共享與利用，促進(jìn)企業(yè)管理水平、運(yùn)行效率、生產(chǎn)質(zhì)量的提高，使企業(yè)向管理科學(xué)化和化、業(yè)務(wù)流程化和規(guī)范化、信息資源共享化發(fā)展。從而促使企業(yè)整體水平的提升，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，增強(qiáng)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
2、構(gòu)建智慧油氣田數(shù)據(jù)中心管理平臺(tái)，針對(duì)油氣田生產(chǎn)相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)、挖掘、分析，幫助準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)情況、快速處理生產(chǎn)過程中的問題，提高企業(yè)決策分析能力。